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MIT presenta nuevo algoritmo de aprendizaje de máquina

[29/01/2016] El big data podría tener un mundo de potenciales sin explotar, pero ¿qué sucede cuando el conjunto de datos es más grande de lo que su poder de procesamiento puede manejar? Un nuevo algoritmo que utiliza la computación cuántica podría ayudar.

Eso de acuerdo a los investigadores del MIT, la Universidad de Waterloo y la Universidad del Sur de California que el lunes publicaron un documento que describe un nuevo método para manejar problemas enormemente complejos. Al combinar la computación cuántica y la topología -que es una rama de la geometría- el nuevo algoritmo de aprendizaje de máquina puede simplificar problemas muy complejos y ofrecer soluciones al alcance de la mano.

Resultados de un análisis que sería demasiado complejo para las técnicas convencionales, pero que pueden ser manejados fácilmente por el nuevo enfoque cuántico. Crédito: cortesía de los investigadores/MIT.
MIT Quantum

Topología se centra en las propiedades que se mantienen iguales incluso cuando algo se dobla y estira, y es particularmente útil para el análisis de las conexiones en redes complejas, como la red de energía eléctrica de Estados Unidos o las interconexiones globales de Internet. También puede ayudar a enfocarse en las características más importantes de un conjunto enorme de datos.

La desventaja del análisis topológico es que es computacionalmente muy costoso, pero ahí es donde los investigadores afirman que la mecánica cuántica puede ayudar.

Aquí un ejemplo: Digamos que tiene un conjunto de datos con 300 puntos. Un enfoque tradicional para analizar todas las características topológicas en ese sistema requeriría "una computadora del tamaño del universo, señaló Seth Lloyd, autor principal del paper, y Nam P. Suh, profesor de Ingeniería Mecánica del MIT.

En otras palabras, requeriría aproximadamente tantas unidades de procesamiento como partículas existen en el universo, lo que efectivamente hace que el problema sea imposible de resolver.

Por otro lado, abordar el mismo problema con el nuevo algoritmo y una computadora cuántica sería mucho más manejable. En la computación cuántica, la información está representada por bits cuánticos similares a los bits binarios usados en la computación digital pero capaces de asumir no solo los estados de "0 o "1, sino también ambos a la vez. En vez de una computadora digital del tamaño del universo, el conjunto de datos de 300 punto requeriría una computadora cuántica con solo 300 bits cuánticos, y los dispositivos de ese tamaño podrían estar disponibles en los próximos años, según Lloyd.

"Nuestro algoritmo demuestra que uno no necesita una gran computadora cuántica para resolver algunos grandes problemas topológicos, afirmó.

El mismo enfoque podría utilizarse para analizar la economía mundial, las redes sociales o "casi cualquier sistema que implique el transporte a larga distancia de bienes o información", afirmó Lloyd. Ya se están realizando experimentos de prueba de concepto.

Katherine Noyes, IDG News Service